Água escoa a 0,5 m^3 / s através de uma turbina. As pressões na entrada e na saída da turbina são, 180 kPa e -20 kPa , respectivamente. Determine a potência fornecida pelo escoamento

Passo 1

Vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos água escoando com uma vazão de 0,5 m^3/s através de uma turbina. As pressões na entrada e na saída da turbina são, respectivamente, 180 kPa e -20 kPa. O objetivo é determinar a potência fornecida pelo escoamento. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de Mecânica dos Fluidos, especialmente a fórmula para calcular potência hidráulica utilizando a diferença de pressão e a vazão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que a potência fornecida pelo escoamento pode ser calculada pela diferença de pressão entre a entrada e a saída da turbina multiplicada pela vazão de água. A fórmula que usamos é:
P = De
Onde:
  • é a potência desejada.
  • é a diferença de pressão.
  • é a vazão volumétrica.

Passo 3

Vamos calcular a diferença de pressão ( De). A pressão na entrada é 180 kPa e na saída é -20 kPa. A diferença de pressão será:
Deí
Como 1 kPa é igual a 1000 Pa, então:

Passo 4

Agora, temos a vazão ( 0,5 m^3/s) que é de P = De. Vamos usar a fórmula da potência:

Resposta

A potência fornecida pelo escoamento é de 100 kW.

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